In chemiese reaksies kan verskeie deeltjies bygevoeg word op die plek van die vernietiging van die dubbelbinding in alkene en die drievoudige binding in alkyne. Wat is die wette wat hierdie proses beheer? Die gedrag van asimmetriese etileenhomoloë tydens hidrohalogenering en hidrasie is deur die Russiese wetenskaplike VV Markovnikov bestudeer. Hy het gevind dat die meganisme van die reaksie afhang van die aantal waterstofkoolstof waaraan in die dubbelbinding gebind is. Die hipotese wat deur die wetenskaplike voorgehou is, is bevestig na ontdekkings op die gebied van die struktuur van die atoom. Markovnikov se reël het die grondslag gelê vir die skepping van 'n wetenskaplike teorie wat praktiese toepassing het. Dit laat jou toe om die produksie van polimere, smeerolies, alkohole meer rasioneel te organiseer.
Markovnikov se reël
Die Russiese wetenskaplike het baie tyd spandeer om die meganisme van toevoeging van asimmetriese reagense by onversadigde koolwaterstowwe te bestudeer. In sy artikel gepubliseer in Duitsin 1870 het V. V. Markovnikov die aandag van die wetenskaplike gemeenskap gevestig op die selektiwiteit van die interaksie van waterstofhaliede met koolstofatome wat in 'n dubbelbinding in onsimmetriese alkene is. Die Russiese navorser het data aangehaal wat hy empiries in sy laboratorium verkry het. Markovnikov het geskryf dat die halogeen noodwendig heg aan die koolstofatoom wat die kleinste aantal waterstofatome bevat. Die werke van die wetenskaplike het groot gewildheid verwerf aan die begin van die 20ste eeu. Die hipotese van die interaksiemeganisme wat deur hom voorgestel is, is "Markovnikov se reël" genoem.
Lewe en werk van 'n organiese wetenskaplike
Vladimir Vasilievich Markovnikov is op 25 Desember (13 volgens die ou styl) Desember 1837 gebore. Hy het aan die Universiteit van Kazan gestudeer, later by hierdie opvoedkundige instelling en aan die Universiteit van Moskou onderrig gegee. Markovnikov het sedert 1864 die gedrag van onversadigde koolwaterstowwe bestudeer wanneer dit met waterstofhaliede in wisselwerking tree. Tot 1899 het wetenskaplikes van ander lande geen belang geheg aan die gevolgtrekkings van die Russiese chemikus nie. Markovnikov het, benewens die reël wat na hom vernoem is, 'n aantal ander ontdekkings gemaak:
- verkry siklobutaandikarboksielsuur;
- het die olie van die Kaukasus verken en daarin organiese stowwe van 'n spesiale samestelling ontdek - naftene;
- het die verskil in smelttemperature van verbindings met vertakte en reguit kettings vasgestel;
- bewys die isomerie van vetsure.
Die werke van die wetenskaplike het grootliks bygedra tot die ontwikkeling van huishoudelike chemiese wetenskap en nywerheid.
Die essensiehipotese voorgehou deur Markovnikov
Die wetenskaplike het baie jare daaraan gewy om reaksies van byvoeging van reagense tot onversadigde koolwaterstowwe met een dubbelbinding (alkene) te bestudeer. Hy het opgemerk dat as waterstof in die verbindings teenwoordig is, dit na die koolstofatoom gaan wat meer deeltjies van hierdie tipe bevat. Die anioon heg homself aan die naburige koolstof. Dit is Markovnikov se reël, die essensie daarvan. Die wetenskaplike het die gedrag van deeltjies vernuftig voorspel, waarvan die struktuur op daardie stadium nog nie baie duidelik was nie. In ooreenstemming met die reël word komplekse stowwe met die samestelling HX by etileenkoolwaterstowwe gevoeg, waar X:
- halogeen;
- hidroksiel;
- suurresidu van swaelsuur;
- ander deeltjies.
Die moderne klank van Markovnikov se reël verskil van die wetenskaplike se formulerings: die waterstofatoom van die HX-molekule wat deur die alkeen geheg is, gaan na die koolstof in die dubbelbinding wat reeds meer waterstof bevat, en die X-deeltjie gaan na die minste gehidrogeneerde atoom.
Meganisme vir aanhegting van elektrofiele deeltjies
Kom ons kyk na die tipes chemiese transformasies waarin Markovnikov se reël toegepas word. Voorbeelde:
- Die reaksie van byvoeging van waterstofchloried by propeen. In die loop van interaksie tussen deeltjies vind die vernietiging van die dubbelbinding plaas. Die chlooranioon gaan na die minder gehidrogeneerde koolstof wat in die dubbelbinding was. Waterstof tree in wisselwerking met die mees gehidrogeneerde van hierdie atome. 2-chloor word gevormpropaan.
- In die addisiereaksie van 'n watermolekule, nader die hidroksiel uit sy samestelling die minder gehidrogeneerde koolstof. Waterstof heg aan die mees gehidrogeneerde atoom by die dubbelbinding.
Daar is uitsonderings op die reël wat deur Markovnikov voorgestel word in daardie reaksies waar die reaktante alkene is, waarin die koolstof in die dubbelbinding reeds 'n elektronegatiewe groep naby het. Dit kies gedeeltelik die elektrondigtheid, waarheen positief gelaaide waterstof gewoonlik aangetrek word. Die reël word ook nie waargeneem in reaksies wat volgens 'n radikale eerder as 'n elektrofiele meganisme (die Harish-effek) verloop nie. Hierdie uitsonderings doen geen afbreuk aan die meriete van die reël wat ontwikkel is deur die uitstaande Russiese organiese chemikus V. V. Markovnikov nie.
